充气环对软式平流层飞艇增强效应的分析与评估

• 作者: 李天娥 李佳宝 程旭亮 林国昌 罗尧治
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 平流层飞艇 膜材 有限元模拟 充气环 参数分析
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 页码范围: 139-146
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.2023.06.017

摘要

[目的]我国对新型平流层飞艇的研究主要处在概念设计阶段,缺乏具体的力学性能评估来促进平流层飞艇的发展.[方法]在飞艇膜材单轴循环拉伸试验的基础上,对内部布置有碳纤维骨架与充气环的半刚性平流层飞艇艇体(L=120 m)进行了受力性能分析,考察了碳纤维骨架与充气环、充气环个数、充气环内压及囊体内压的影响,且提出充气环参数影响的评估指标.[结果]研究结果表明:相比传统无骨架软式飞艇,艇体变形明显减小,艇体应力分布均匀性更好.随着充气环个数的增加,艇体最大变形呈现减小趋势,艇体最大应力呈现波动变化,艇体应力分布的均匀性有所改善,充气环个数的最优建议值为6个;艇体最大变形随着充气环内压的增加而减小,最大应力呈现出先平稳后增加的趋势,充气环内压的最优建议值约200 kPa;随着艇体内压的增加,内部骨架对艇体受力性能提高的贡献率降低.